电磁学的发展历史.ppt

证明了雷电的电与摩擦电本质上是一样的。彻底破除了人们对雷电的恐惧、迷信心理。富兰克林据此提出了制造避雷针的设想，使建筑物免遭雷击。 * 富兰克林出身于相当贫寒的家庭，一生只念过两年书。但他利用业余时间刻苦自学，广泛地接受了多方面的知识，终于成为电学研究的先驱。他曾说过；"你热爱生命吗？那么别浪费时间，因为时间是组成生命的材料。" * 富兰克林的理论足以解释当时人们已知的绝大部分静电现象。现在我们知道，所谓的电液是不存在的，比较容易迁移的是带负电的载体——电子，用电液迁移来解释电现象并不科学。 尽管这样，正、负电的概念和电荷守恒的观念是至今仍然有效的科学观念，是富兰克林对电学的一大贡献。 * 银片和锌片是两种不同的金属，盐水或其他导电溶液作为电解液，它们构成了电流回路。这是一种比较原始的电池，是由很多银锌电池连接而成的电池组。 * 毕奥（J. B.Biot， 1774—1862）和萨伐（Felix Savart，1791—1841）更仔细地研究了直线载流导线对磁针的作用，确定这个作用力正比于电流强度，反比于电流与磁极的距离，力的方向垂直于这一距离。 * 安培(Ampére，André-Marie，1775—1836)是法国物理学家、数学家．1775年1月22日生于里昂一个商人家庭．父亲为他安排了按照自己的意愿来学习的环境．他自幼聪明好学，具有惊人的记忆力，尤其是在数学方面有非凡的天赋．12岁学习了微积分，13岁发表关于螺旋线的论文．18岁时，除了拉丁语，还通晓意大利语和希腊语．1805年定居巴黎，担任法兰西学院的物理教授，1814年参加了法国科学会，1818年担任巴黎大学总督学，1827年被选为英国皇家学会会员。他还是柏林科学院和斯德哥尔摩科学院院士。 * 法拉第对电磁学的贡献不仅是发现了电磁感应，他还发现了光磁效应（也叫法拉第效应）、电解定律和物质的抗磁性。他在大量实验的基础上创建了力线思想和场的概念，为麦克斯韦电磁场理论奠定了基础。 * 力线就象是从电荷（或磁极）发出、又落到电荷（或磁极）的一根根皮筋一样，具有在长度方向力图收缩，在侧向力图扩张的趋势。他以丰富的想象力阐述电磁作用的本质。 * Maxwell全面总结了电磁学研究的成果，并在此基础上提出了“涡旋电场”和“位移电流”假说，建立了完整的电磁理论体系，不仅科学地预言了电磁波的存在，而且揭示了光、电、磁现象的内在联系及统一性，完成了物理学的又一次大综合。他在创建电磁场理论的奋斗中作了三次飞跃，前后历程达十余年。 H 磁场强度， B-磁感应强度 E-电场强度 D- 磁场强度矢量H是为了磁场的安培环路定理得到形式上简化而引入的辅助物理量。它的物理意义类似于电位移矢量D。 * 赫兹实验不但证实了麦克斯韦的预言，而且为人类广泛利用电磁波进行无线电通讯开创了广阔前景。令人遗憾的是，赫兹对电磁波应用于人类通讯事业的可能性持怀疑态度。把电磁波真正实际应用于通讯的并不是赫兹，而是意大利工程师马可尼。 * 1837年，美国人塞缪乐.莫乐斯（Samuel Morse）成功地研制出世界上第一台电磁式电报机。他利用自己设计的电码，可将信息转换成一串或长或短的电脉冲传向目的地，再转换为原来的信息。1844年5月24日，莫乐斯在国会大厦联邦最高法院会议厅进行了“用莫尔斯电码”发出了人类历史上的第一份电报，从而实现了长途电报通信。 * 1827年，安培将他的电磁现象的研究综合在《电动力学现象的数学理论》一书中 ，这是电磁学史上一部重要的经典论著，对以后电磁学的发展起了深远的影响。 为了纪念安培在电学上的杰出贡献，电流的单位安培是以他的姓氏命名的。 * 3.3 电磁感应的发现 * 3.3.1 1831年 法拉第发现了电磁感应定律 1821年9月他发现通电的导线能绕磁铁旋转以及磁体绕载流导体的运动，第一次实现了电磁运动向机械运动的转换，从而建立了电动机的实验室模型。 1831年发现了电磁感应定律。 法拉第(Michael Faraday 1791--1867)是英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家 法拉第对电磁学的贡献不仅是发现了电磁感应，他还发现了光磁效应（也叫法拉第效应）、电解定律和物质的抗磁性。他在大量实验的基础上创建了力线思想和场的概念，为麦克斯韦电磁场理论奠定了基础。 法拉第的实验大体上可以归为两类： 一类实验是磁铁与线圈有相对运动时，线圈中产生了电流； 另一类实验是当一个线圈中电流发生变化时，在它附近的其他线圈中也产生了电流。法拉第将这些现象与静电感应类比，把这些现象正式定名为电磁感应。 * 法拉第根据大量实验事实总结出了如下定律： 电路中感应电动势的大小，跟穿过这一闭合电路的磁通变化率成正比。 感应电动势用 表示，即 （负号反映感应电动势的方